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基于负载反馈线性化的LLC谐振变换器控制
Control of an LLC Resonant Converter Using Load Feedback Linearization
Zhijian Fang · Junhua Wang · Shanxu Duan · Kaipei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
LLC谐振变换器具有非线性特性，限制了传统线性控制方法的应用。本文提出了一种针对LLC变换器的非线性控制策略，利用负载反馈线性化技术。与传统PI控制器相比，该策略能够有效消除非线性特征，显著提升系统动态性能与控制精度。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列中的DC-DC环节）的核心拓扑。该论文提出的反馈线性化控制策略，能有效解决LLC在宽负载范围下的非线性增益问题，提升变换器的瞬态响应速度和稳态精度。建议研发团队在户用储能PCS及高频化DC-DC模块中...
基于时间加权平均效率的电池充电应用LLC谐振变换器优化设计方法
Optimal Design Methodology for LLC Resonant Converter in Battery Charging Applications Based on Time-Weighted Average Efficiency
Zhijian Fang · Tao Cai · Shanxu Duan · Changsong Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种针对电池充电应用的LLC谐振变换器优化设计方法，旨在实现高效率。针对电池充电过程中电压和电流随充电曲线非线性变化的特点，该方法克服了传统恒定负载设计在电池应用中的局限性，通过时间加权平均效率模型，实现了充电全过程的能效优化。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerStack、PowerTitan）业务。LLC谐振变换器是高功率密度充电模块的核心拓扑，文中提出的基于充电曲线的时间加权效率优化方法，能显著提升阳光电源充电桩在全充电周期内的实际能效，降低运营成本。同时，该设计方法可迁移至储能变流器（P...
一种维持动态无线电能传输系统稳定传输功率的原边补偿网络通用设计方法
A General Design Method of Primary Compensation Network for Dynamic WPT System Maintaining Stable Transmission Power
jinbo zhao · Tao Cai · Shanxu Duan · Hao Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
动态无线电能传输（DWPT）是解决电动汽车续航焦虑和充电便捷性问题的有效方案。本文提出了一种原边补偿网络通用设计方法，旨在确保DWPT系统在车辆运动过程中，面对恒压负载时仍能保持稳定的传输功率，解决了动态耦合变化带来的功率波动难题。
解读: 该技术主要针对电动汽车动态无线充电（DWPT）场景。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于高压直流快充桩（如IDC/EV充电桩系列），但随着未来智慧交通与自动驾驶技术的发展，动态无线充电有望成为充电基础设施的补充。该研究提出的补偿网络设计方法，对于优化充电桩的功率传输效率和稳定性具有参考价值。建议研发团队...
一种用于IPT系统宽功率范围内ZVS运行的最优变频移相控制策略
An Optimal Variable Frequency Phase Shift Control Strategy for ZVS Operation Within Wide Power Range in IPT Systems
Hongsheng Hu · Tao Cai · Shanxu Duan · Xiaoming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
在感应电能传输（IPT）系统中，实现宽功率范围内的零电压开关（ZVS）对于提升效率和降低电磁干扰至关重要。本文针对LCC-S谐振网络，提出了一种结合移相控制与变频控制的优化策略，旨在解决传统控制方法在宽负载变化下难以维持ZVS运行的难题，从而优化系统整体能效。
解读: 该研究聚焦于IPT系统的宽范围ZVS控制，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着无线充电技术的潜在应用，该控制策略可优化充电桩在高低负载切换时的转换效率，降低开关损耗。建议研发团队关注其在LCC-S拓扑下的变频移相协同控制逻辑，以提升未来无线充电模块的功率密度与电磁兼容性表现。...
一种基于MMC子模块杂散电容的IGBT绝缘电压计算方法
A Calculation Method of IGBT Insulation Voltages Based on Submodule Stray Capacitors in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Jiuqing Cai · Fang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
在模块化多电平变换器（MMC）工程中，直流侧电压可达数百千伏，而IGBT绝缘电压仅为数千伏。极高电压易损坏IGBT陶瓷层。本文提出一种计算IGBT绝缘电压的方法，旨在评估绝缘应力，为早期设计阶段的绝缘保护措施提供指导。
解读: 该研究对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，功率模块的绝缘可靠性成为核心挑战。该方法能有效指导高压功率模块的封装设计与绝缘选型，降低因杂散电容导致的绝缘击穿风险，提升大型电力电子设备的长期...
一种用于无线电能传输的具有新型阻抗压缩网络的双频整流器
A Dual-Band Rectifier With a Novel Impedance Compression Network for WPT
Ben Cao · Changtong Wu · Hongbin Zhai · Kaibin Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种用于无线电能传输（WPT）的具有阻抗压缩网络（ICN）的双频整流器。该ICN与采用倍压拓扑的并联子整流器连接。该设计无需匹配网络，通过在两个不同频率下实现阻抗共轭，有效提升了整流效率与性能。
解读: 该文献探讨的阻抗压缩网络（ICN）及双频整流技术，主要应用于无线电能传输领域。目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩。虽然该技术在无线充电领域具有前沿性，但与公司现有的有线充电桩及电力电子变换技术存在差异。建议关注其在提升功率密度和宽频带适应性方面的设计思路，未来可作为电动...
基于改进模拟退火算法的三维曲面光伏模块在非均匀光照条件下的动态重构方法与性能优化
Dynamic reconfiguration method and performance optimization of 3D curved photovoltaic modules under non-uniform illumination conditions based on improved simulated annealing algorithm (ISAA)
Jingyong Cai · Jianxiao Fanga · Mengyao Liang · Zhengrong Shi 等7人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
三维曲面光伏（PV）模块可在建筑立面、车辆和可穿戴设备等不规则表面上实现灵活集成，但在非均匀辐照和电流失配条件下会面临严重的功率损失。本研究提出一种改进的模拟退火算法（ISAA），用于6×6曲面光伏模块的实时电气拓扑重构。该ISAA重构方法将面级辐照度反馈嵌入退火搜索过程，将全局最优电流失配指数引入其接受准则以克服局部最优问题，并执行并行、无参数的电池交换试验以实现快速收敛。本文在多种光照分布条件下对比了ISAA、TCT和SDS三种重构方法的性能，并评估了其在动态辐照环境中的适应能力。结果表明，...
解读: 该三维曲面光伏动态重构技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化算法具有重要启发价值。ISAA算法通过实时电气拓扑重构应对非均匀光照,其全局最优电流失配指数和快速收敛特性可融入我司多路MPPT控制策略,特别适用于建筑光伏(BIPV)、光储充一体化电站等复杂遮挡场景。该方法可减少52%失配损耗、提升4...
一种基于神经网络的高效图像处理方法用于透明质子交换膜燃料电池中的水量化
An efficient neural-network-based image processing method for water quantification in a transparent proton exchange membrane fuel cell
Sai-Jie Cai · Mu-Chen Wang1 · Jun-Hong Chen · Zhuo Zhang 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
水管理和热管理对质子交换膜燃料电池的性能至关重要。本文设计了一种活性面积为25 cm²的透明单电池，用于在不同工况下表征水分布特性。在电池的设计与组装过程中，该方案克服了电池密封方面的技术挑战。通过神经网络对不同运行条件下录制的视频进行逐帧分析，实现了液态水的量化。为了进行对比分析，采用了阈值处理方法，并详细讨论了其优缺点。利用基于阈值处理结果生成的包含137帧的高质量训练集对神经网络进行训练。本研究探讨了温度、电压以及流场结构设计对水积累的影响。基于神经网络的语义分割方法在复杂工况下表现出优异...
解读: 该神经网络图像处理技术对阳光电源储能系统热管理具有重要借鉴价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统运行中的温度监测与水汽管理是关键挑战,文中基于语义分割的实时监测方法可应用于电池簇热失控预警。透明化设计理念启发iSolarCloud平台开发视觉诊断模块,通过热成像与AI识别实现储能柜内异常...
p-GaN栅极HEMT在高功率微波辐照下的退化行为与机理分析
Analysis of Degradation Behavior and Mechanism of p-GaN Gate HEMT Under High-Power Microwave Irradiation
Mingen Lv · Jing Xiao · Ming Tao · Yijun Shi 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本研究对p型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在高功率微波（HPM）辐照下的电学特性退化行为进行了研究。基于1/f噪声方法对p-GaN栅HEMT在HPM辐照前后进行了陷阱分析。实验结果表明，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的阈值电压明显低于未辐照的新器件，亚阈值摆幅大于新器件。栅极漏电流的最大变化量增大了一个数量级。随着HPM功率和辐照时间的增加，p-GaN栅HEMT器件的退化现象愈发严重。1/f噪声测试结果显示，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的输入参考平带谱噪声密度增加了一倍。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN栅极HEMT器件在高功率微波辐照下退化机理的研究具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的核心产品大量采用GaN基功率器件以实现高效率、高功率密度的电能转换。 该研究揭示的关键问题直接关系到我们产品的可靠性设计。研究发现...
太阳能光伏与石墨烯涂层耦合的辐射供暖系统性能研究
Performance study of radiation heating system coupled with solar photovoltaic and graphene coating
Haifei Chen · Yuxuan He · Yongsheng Cui · Yanyan Liu 等7人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296
建筑供暖系统的能耗与安全问题日益受到关注。本文提出一种创新的辐射供暖系统，该系统将太阳能光伏技术与石墨烯基电热涂层相结合。通过利用光伏发电替代传统高压驱动系统为电热涂层供电，该系统在确保高效供暖的同时降低了建筑能耗。基于石墨烯优异的导电性和导热性，该系统能够快速将电能转化为热能，并通过远红外辐射实现高效的热量传递。研究于2022年7月至8月在中国常州进行，搭建了实验平台，系统考察了光伏电压、光伏电流以及涂层面积对石墨烯基电热涂层热性能的影响。结果表明，石墨烯基电热涂层具有较低的饱和电压和饱和电流...
解读: 该光伏-石墨烯辐射供暖系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究验证了低压直流供电的可行性,可结合我司MPPT优化技术提升光伏利用率,通过PowerTitan储能系统实现削峰填谷。石墨烯涂层的快速电热转换特性(表面温度达63.19℃,辐射效率71%)为分布式光储直柔系...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...